JP6029307B2 - 加工方法 - Google Patents

Description

本発明は、分割予定ラインに沿ってウェーハを各チップに分割する加工方法に関し、特に、ウェーハを各チップに分割した後にウェーハの裏面に貼着される接着フィルムを各チップに合わせて分断可能な加工方法に関する。

デバイスの形成されたウェーハは、例えば、表面の分割予定ラインに沿ってチップの仕上げ厚みよりも深い溝を形成（ハーフカット）された後に、溝に到達するまで裏面側を研削されて各チップに分割される。ＤＢＧ（Dicing Before Grinding）プロセスと呼ばれるこの加工方法は、薄化後にウェーハを分割する従来の方法と比較して分割の際のウェーハの破損を抑えることができるので、薄く小サイズ（１ｍｍ×１ｍｍ以下）のデバイス加工に有利である。

上述のＤＢＧプロセスによって製造された薄いチップを積層させるため、ウェーハの裏面にＤＡＦ（Die Attach Film）と呼ばれる接着フィルムを貼着させることがある。ＤＢＧプロセスの後にウェーハの裏面に貼着された接着フィルムは、例えば、ダイサーなどの切削装置で各チップのサイズに分断される。ところが、切削装置で接着フィルムを分断すると、切削ブレードは目詰まりして切削性能が低下する恐れがある。

そこで、レーザー光線の照射によるアブレーションを利用して接着フィルムを分断する加工方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、ウェーハの裏面に接着フィルム及びダイシングテープを貼着させ、接着フィルムに吸収され易くダイシングテープに吸収され難い波長（例えば、３５５ｎｍ）のレーザー光線を照射する。レーザー光線の照射で接着フィルムをアブレーションさせた後にダイシングテープを拡張させることで、レーザー光線の照射領域で接着フィルムは破断されて各チップのサイズに分断される。

特開２００５−１１６７３９号公報

ところで、上述のようなアブレーション加工には、比較的大きな出力（例えば、平均出力が２Ｗ程度）のレーザー光線が必要になる。しかし、大出力のレーザー光線を接着フィルムに照射させると、アブレーションによりデブリが飛散してデバイスの品質を低下させる恐れがある。特に、厚い接着フィルム（例えば、５０μｍ以上）を分断するには、大出力のレーザー光線を複数回にわたって照射する必要があり、デブリによるデバイス品質の低下はより深刻になる。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、接着フィルムを分断する際のデブリの発生を抑制可能な加工方法を提供することを目的とする。

本発明の加工方法は、ウェーハの表面から分割予定ラインに沿ってチップの仕上げ厚みよりも深い溝を形成する溝形成工程と、前記溝形成工程の後に、前記溝が形成されたウェーハの表面に保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、前記保護テープ貼着工程を実施後に、ウェーハの裏面を研削して裏面に前記溝を表出させウェーハを個々のチップに分離する研削工程と、前記研削工程を実施後に、個々のチップに分離されたウェーハの裏面に接着フィルムを貼着し次いで該接着フィルムの裏面にエキスパンドテープを貼着する貼着工程と、前記貼着工程を実施後に、前記保護テープを剥離する保護テープ剥離工程と、前記保護テープ剥離工程を実施後に、チップ間に露出した前記接着フィルム側から前記接着フィルムの底面近傍に集光点を位置づけて、前記接着フィルムが吸収する波長のレーザー光線を照射してアブレーション加工を施すレーザー光線照射工程と、前記レーザー光線照射工程を実施後に、前記エキスパンドテープを拡張して前記接着フィルムに張力を作用せしめ、前記接着フィルムのアブレーション加工した領域を破断の起点として前記接着フィルムを個々のデバイスに沿って破断する接着フィルム破断工程と、から構成され、前記レーザー光線は、前記集光点が位置づけられる前記接着フィルムの底面近傍においてアブレーション加工可能で且つ前記接着フィルム上面においては接着フィルムのアブレーションを抑えたパワー密度であることを特徴とする。

この構成によれば、レーザー光線照射工程において、接着フィルムの底面近傍の集光点で接着フィルムをアブレーション加工可能なパワー密度を有し、接着フィルム上面において接着フィルムのアブレーションを抑えたパワー密度を有するレーザー光線を照射するので、上面でのアブレーションを抑制してデブリの発生を防ぎつつ、接着フィルムの底面側をアブレーション加工して適切に分断できる。

本発明によれば、接着フィルムを分断する際のデブリの発生を抑制可能な加工方法を提供できる。

本実施の形態の加工方法に用いられる切削装置の構成を示す斜視図である。 本実施の形態の加工方法に用いられる研削装置の構成を示す斜視図である。 本実施の形態の加工方法に用いられるレーザー加工装置の構成を示す斜視図である。 本実施の形態の加工方法に用いられる拡張装置の構成を示す斜視図である。 本実施の形態の加工方法を示すフローチャートである。 本実施の形態の溝形成工程において、ウェーハの表面側に溝が形成される様子を示す断面模式図である。 本実施の形態の研削工程において、ウェーハの裏面側が研削される様子を示す断面模式図である。 本実施の形態のレーザー光線照射工程において、接着フィルムがアブレーション加工される様子を示す断面模式図である。 本実施の形態の接着フィルム破断工程において、接着フィルムが破断される様子を示す断面模式図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る加工方法は、切削装置による溝形成工程、貼り替え装置による保護テープ貼着工程、研削装置による研削工程、貼り替え装置によるによる接着フィルム貼着工程（貼着工程）及び保護テープ剥離工程、レーザー加工装置によるレーザー光線照射工程、及び拡張装置による接着フィルム破断工程を含む。

溝形成工程では、ストリート（分割予定ライン）に沿ってウェーハの表面側にチップの仕上げ厚みよりも深い溝を形成する。保護テープ貼着工程では、ウェーハ表面に保護テープを貼着する。研削工程では、溝形成工程で形成された溝が表出されるようにウェーハの裏面側を研削し、ウェーハを各チップに分離する。接着フィルム貼着工程では、各チップに分離されたウェーハの裏面に接着フィルム及びエキスパンドテープを貼着する。保護テープ剥離工程では、ウェーハ表面に貼着された保護テープを剥離する。レーザー光線照射工程では、接着フィルムの底面近傍に集光点を位置付けるようにレーザー光線を照射して、接着フィルムをアブレーション加工する。ここで、レーザー光線の照射によるアブレーションとは、照射されたレーザー光線の持つエネルギーにより原子、分子、クラスターなどが昇華されて固体が削り取られる現象をいう。接着フィルム破断工程では、エキスパンドテープを拡張し、アブレーション加工された領域を起点に接着フィルムを破断する。

本実施の形態に係る加工方法では、レーザー光線照射工程において照射されるレーザー光線のパワー密度を、底面近傍の集光点で接着フィルムがアブレーション加工され、接着フィルムの表面でアブレーションを抑えられるように制御する。これにより、表面でのアブレーションを抑制してデブリの飛散を防止しつつ、接着フィルムを各チップのサイズに分断できる。以下、本実施の形態に係る加工方法の詳細について説明する。

図１から図４を参照して、本実施の形態の加工方法に用いられる装置等の概略について説明する。図１は、本実施の形態の加工方法に用いられる切削装置１の構成を示す斜視図である。図２は、本実施の形態の加工方法に用いられる研削装置２の構成を示す斜視図である。図３は、本実施の形態の加工方法に用いられるレーザー加工装置３の構成を示す斜視図である。図４は、本実施の形態の加工方法に用いられる拡張装置４の構成を示す斜視図である。図１から図４においては、本実施の形態の加工方法の対象となるウェーハＷを併せて示している。なお、本実施の形態の加工方法に用いられる装置は、図１から図４に示す構成に限定されない。

図１から図４に示すように、本実施の形態の加工方法の対象となるウェーハＷは、略円盤状の外形を有しており、表面に形成された格子状のストリート（分割予定ライン）で複数の領域に区画されている。区画された各領域にはデバイスが形成されている。このウェーハＷは、裏面に貼着されるダイシングテープＴ１を介して環状のフレームＦに支持されて切削装置１に搬入される（図１参照）。なお、ウェーハＷの材質等は特に限定されない。

図１に示すように、溝形成工程に用いられる切削装置１は、切削ブレード１６１を有する一対のブレードユニット１６とウェーハＷを保持する保持テーブル１３とを相対移動させてウェーハＷを切削可能に構成されている。切削装置１は、基台１１を有しており、基台１１上には保持テーブル１３をＸ軸方向に移動させる保持テーブル移動機構１４が設けられている。また、基台１１上には、保持テーブル移動機構１４を跨ぐように立設された柱部１２が設けられ、柱部１２には、保持テーブル１３の上方において一対のブレードユニット１６をＹ軸方向に移動させるブレードユニット移動機構１７が設けられている。

保持テーブル移動機構１４は、基台１１上に配置されＸ軸方向に延在する一対のガイドレール１４１と、一対のガイドレール１４１にスライド可能に設置されたＸ軸テーブル１４２とを有している。Ｘ軸テーブル１４２の上部には保持テーブル１３が設けられている。Ｘ軸テーブル１４２の下面側には不図示のナット部が設けられ、このナット部にボールネジ１４３が螺合されている。ボールネジ１４３の一端部には駆動モータ１４４が連結されており、駆動モータ１４４によりボールネジ１４３は回転駆動される。

保持テーブル１３は、Ｘ軸テーブル１４２の上面においてＺ軸回りに回転可能なθテーブル１３１と、θテーブル１３１の上面のテーブル支持部１３２とを備えている。また、テーブル支持部１３２の上方には、ウェーハＷを吸着保持するチャックテーブル１３３が支持されている。チャックテーブル１３３は、所定厚みの円盤形状を有しており、上面中央部分にはポーラスセラミック材による吸着面が形成されている。チャックテーブル１３３は、吸着面でウェーハＷを吸着できるようにテーブル支持部１３２の内部に設けられた配管を介して吸引源に接続されている。チャックテーブル１３３の周囲には、径方向外側に延びる支持アームを介して４つのクランプ部１３４が設けられている。このクランプ部１３４により、ウェーハＷの周囲のフレームＦは挟持固定される。

ブレードユニット移動機構１７は、柱部１２の前面に配置され、Ｙ軸方向に延在する一対のガイドレール１７１と、ガイドレール１７１にスライド可能に設置された一対のＹ軸テーブル１７２とを有している。また、ブレードユニット移動機構１７は、各Ｙ軸テーブル１７２の前面のそれぞれに配置され、Ｚ軸方向に延在する一対のガイドレール１７５と、各一対のガイドレール１７５のそれぞれにスライド可能に配置されたＺ軸テーブル１７６とを有している。各Ｚ軸テーブル１７６には、それぞれブレードユニット１６が設けられている。

また、各Ｙ軸テーブル１７２、各Ｚ軸テーブル１７６の背面側には、それぞれ不図示のナット部が設けられ、これらナット部にボールネジ１７３，１７７が螺合されている。Ｙ軸テーブル１７２用のボールネジ１７３及びＺ軸テーブル１７６用のボールネジ１７７の一端部には、それぞれ駆動モータ１７４，１７８が連結され、これら駆動モータ１７４，１７８によりボールネジ１７３，１７７が回転駆動される。

このように構成された切削装置１のチャックテーブル１３３にダイシングテープＴ１を介してウェーハＷの裏面を吸着させ、回転させた状態の切削ブレード１６１をウェーハＷの表面側に切り込ませれば、ウェーハＷの表面側に溝が形成される。溝を形成されたウェーハＷは、その後の保護テープ貼着工程で表面に保護テープＴ２を貼着されて研削装置２に搬送される（図２参照）。ウェーハＷの裏面に貼着されているダイシングテープＴ１は剥離される。溝形成工程、及び保護テープ剥離工程の詳細については後述する。

図２に示すように、研削工程に用いられる研削装置２は、ウェーハＷの保持されるチャックテーブル２３２と研削ユニット２４の研削ホイール２４４とを相対回転させることで、ウェーハＷを研削できるように構成されている。研削装置２は、略直方体状の基台２１を有している。基台２１の上面には、複数のチャックテーブル２３２（１つのみ図示）が配置されたターンテーブル２３が設けられている。ターンテーブル２３の後方には、研削ユニット２４を支持する壁部２２が立設されている。

ターンテーブル２３は大径の円盤状に形成されており、上面には複数のチャックテーブル２３２が配置されている。また、ターンテーブル２３は、不図示の回転駆動機構によって矢印Ｄ１の方向に所定角度間隔で間欠回転される。このため、複数のチャックテーブル２３２は、ウェーハＷが搬入搬出される載せ換え位置と研削ユニット２４に対峙する研削位置との間で移動される。

チャックテーブル２３２は、小径の円盤状に形成されており、ターンテーブル２３の上面において回転可能に設けられている。チャックテーブル２３２の上面には、ポーラスセラミック材による吸着面が形成されている。チャックテーブル２３２の周囲には、環状のマグネット２３１が設けられている。ウェーハＷを支持するフレームＦは磁性体で形成されており、環状のマグネット２３１で吸着固定される。

基台２１の上面において、ターンテーブル２３の研削位置の近傍にはハイトゲージ２１１が設けられている。ハイトゲージ２１１は、ウェーハＷの上面に接触して厚みを測定する１本の接触子２１２を有している。ウェーハＷの厚みは、接触子２１２によりあらかじめ測定されるチャックテーブル２３２の表面位置を基準に測定される。ハイトゲージ２１１による測定値は、伝送路を介して不図示の制御部に入力される。

壁部２２には、研削ユニット２４を上下動させる研削ユニット移動機構２５が設けられている。研削ユニット移動機構２５は、壁部２２の前面に配置されたＺ軸方向に平行な一対のガイドレール２５１と、一対のガイドレール２５１にスライド可能に設置されたＺ軸テーブル２５２とを有している。Ｚ軸テーブル２５２の前面には、研削ユニット２４が支持されている。Ｚ軸テーブル２５２の背面には、壁部２２の開口２２１を介して後方に突出されたナット部が設けられている。Ｚ軸テーブル２５２のナット部には、壁部２２の裏面に設けられた不図示のボールネジが螺合されている。ボールネジの一端部には駆動モータ２５３が連結されており、ボールネジが回転駆動されることで研削ユニット２４はガイドレール２５１に沿ってＺ軸方向に移動される。

研削ユニット２４は、円筒状のスピンドル２４１の下端にマウント２４２が設けられている。マウント２４２には、複数の研削砥石２４３の固定された研削ホイール２４４が装着されている。研削砥石２４３は、スピンドル２４１の駆動に伴ってＺ軸回りに高速回転される。回転された研削ホイール２４４とウェーハＷとが平行に接触されることで、ウェーハＷは研削される。

このように構成された研削装置２のチャックテーブル２３２に、保護テープＴ２を介してウェーハＷの表面を吸着させ、ウェーハＷの裏面側を研削させる。溝形成工程において形成された溝が表出されるように裏面側を研削させれば、ウェーハＷは各チップに分離される。各チップに分離されたウェーハＷは、接着フィルム貼着工程で裏面に接着フィルムＤＡＦ及びエキスパンドテープＴ３を貼着され、保護テープ剥離工程で表面の保護テープＴ２を剥離された後にレーザー加工装置３に搬送される（図３参照）。研削工程、接着フィルム貼着工程、及び保護テープ剥離工程の詳細については後述する。

図３に示すように、レーザー光線照射工程に用いられるレーザー加工装置３は、レーザー光線を照射するレーザー加工ユニット３４とウェーハＷを保持するチャックテーブル３５とを相対移動させ、ウェーハＷに貼着される接着フィルムＤＡＦをアブレーション加工できるように構成されている。

レーザー加工装置３は、略直方体状の基台３１を有している。基台３１の上面には、チャックテーブル３５をＸ軸方向に加工送りすると共に、Ｙ軸方向に割出送りするテーブル移動機構３３が設けられている。テーブル移動機構３３の後方には、壁部３２が立設されている。壁部３２は、前方に突出するアーム部３２１を備えており、アーム部３２１にはチャックテーブル３５に対向するようにレーザー加工ユニット３４が支持されている。

チャックテーブル移動機構３３は、基台３１の上面に設けられたＸ軸方向に平行な一対のガイドレール３３１と、ガイドレール３３１にスライド可能に設置されたＸ軸テーブル３３２とを有している。また、チャックテーブル移動機構３３は、Ｘ軸テーブル３３２上面に設けられたＹ軸方向に平行な一対のガイドレール３３５と、ガイドレール３３５にスライド可能に設置されたＹ軸テーブル３３６とを有している。

Ｙ軸テーブル３３６の上部には、チャックテーブル３５が設けられている。Ｘ軸テーブル３３２及びＹ軸テーブル３３６の下面側には、それぞれ不図示のナット部が設けられており、これらナット部にはボールネジ３３３，３３７が螺合されている。ボールネジ３３３，３３７の一端部には、それぞれ駆動モータ３３４，３３８が連結されている。駆動モータ３３４，３３８によりボールネジ３３３，３３７が回転駆動されることで、チャックテーブル３３はガイドレール３３１，３３５に沿ってＸ軸方向及びＹ軸方向に移動される。

チャックテーブル３５は、略円盤状に形成されており、Ｚ軸回りに回転可能なθテーブル３５１を介してＹ軸テーブル３３６の上面に設けられている。チャックテーブル３５の上面には、ポーラスセラミックス材による吸着面が形成されている。チャックテーブル３５の周囲には、支持アームを介して４つのクランプ部３５２が設けられている。このクランプ部３５２により、ウェーハＷの周囲のフレームＦは挟持固定される。

レーザー加工ユニット３４は、アーム部３２１の先端に設けられた加工ヘッド３４１を有している。アーム部３２１及び加工ヘッド３４１内には、レーザー加工ユニット３４の光学系が設けられている。加工ヘッド３４１は、発振器３４２から発振されたレーザー光線を集光レンズによって集光し、接着フィルムＤＡＦをレーザー加工する。

このように構成されたレーザー加工装置３のチャックテーブル３５に、接着フィルムＤＡＦ及びエキスパンドテープＴ３を介してウェーハＷの裏面を吸着させ、接着フィルムＤＡＦにレーザー光線を照射してアブレーション加工する。その後、接着フィルムＤＡＦが貼着された状態のウェーハＷは拡張装置４に搬送される（図４参照）。レーザー照射工程の詳細については後述する。

図４に示すように、接着フィルム破断工程に用いられる拡張装置４は、フレームＦの支持される環状テーブル４３を拡張ドラム４２に対して上下に相対移動させることで、接着フィルムＤＡＦ及びエキスパンドテープＴ３を拡張できるように構成されている。拡張装置４は略円盤状の基台４１を備えており、基台４１の上面中央には円筒状の拡張ドラム４２が設けられている。基台４１の上面には、拡張ドラム４２の外周を囲うように４つの昇降機構４１１が設けられている。

各昇降機構４１１は、シリンダケース４１２及びピストンロッド４１３で構成されており、ピストンロッド４１３の上端部には環状テーブル４３が連結されている。環状テーブル４３は、フレームＦの載置される載置面４３１を有しており、この載置面４３１にフレームＦが載置されると、ウェーハＷは拡張ドラム４２の上方に位置付けられる。環状テーブル４３の周囲には、フレームＦを四方から挟持固定する４つのクランプ部４３２が設けられている。また、拡張ドラム４２の上方には、各チップを吸着可能なピックアップコレット４４が配置されている。

拡張ドラム４２の外径はフレームＦの内径より小さくなっており、また、拡張ドラム４２の内径はウェーハＷの外径より大きくなっている。このため、環状テーブル４３にフレームＦを載置させると、拡張ドラム４２の上端部は、ウェーハＷの外縁部とフレームＦの内縁部との間に位置付けられる。ウェーハＷの裏面には接着フィルムＤＡＦ及びエキスパンドテープＴ３が貼着されているので、拡張ドラム４２の上端部は、ウェーハＷの外縁部とフレームＦの内縁部との間でエキスパンドテープＴ３に当接される。

このように構成された拡張装置４の環状テーブル４３にウェーハＷの保持されるフレームＦを載置し、昇降機構４１１で環状テーブル４３を下降させる。そうすると、拡張ドラム４２は環状テーブル４３に対して相対的に上昇され、エキスパンドテープＴ３は上方に押し上げられて拡張される。エキスパンドテープＴ３が拡張されると、接着フィルムＤＡＦは、レーザー照射工程でアブレーション加工された加工領域を起点に破断される。接着フィルムＤＡＦが貼着された状態の各チップは、ピックアップコレット４４で吸着されてエキスパンドテープＴ３から剥離される。接着フィルム破断工程の詳細については後述する。

次に、図５から図９を参照して、本実施の形態の加工方法の詳細を説明する。図５は、本実施の形態の加工方法を示すフローチャートである。本実施の形態の加工方法では、まず、切削装置１を用いて溝形成工程（ステップＳＴ１）を行う。溝形成工程では、ウェーハＷの表面のストリートに沿ってチップの仕上げ厚みよりも深い溝を形成する。

図６は、本実施の形態の溝形成工程においてウェーハＷの表面Ｗ１側にチップの仕上げ厚みよりも深い溝Ｄ１が形成される様子を示す断面模式図である。まず、ダイシングテープＴ１を介してウェーハＷの裏面Ｗ２をチャックテーブル１３３に吸着させ、表面Ｗ１のストリートに切削ブレード１６１を位置合わせする。この位置合わせは、保持テーブル移動機構１４、ブレードユニット移動機構１７、θテーブル１３１により行われる（図１参照）。位置合わせ後には、図６Ａに示すようにブレードユニット１６を下降させ、回転された切削ブレード１６１をウェーハＷの表面Ｗ１から切り込ませる。ここで、切削ブレード１６１の切り込み深さは、形成される溝Ｄ１が分割後のチップの仕上げ厚みｔより深くなるように調整される。

切削ブレード１６１をウェーハＷに切り込ませた後には、保持テーブル移動機構１４でチャックテーブル１３３をＸ軸方向に加工送りさせる。これにより、ストリートに沿って第１の方向に延びる溝Ｄ１が形成される。続いて、切削ブレード１６１はＹ軸方向に割出送りされ、隣接するストリートに沿って溝Ｄ１が形成される。この動作が繰り返されることで、図６Ｂに示すように、第１の方向に延びる全てのストリートに溝Ｄ１が形成される。その後、θテーブル１３１でチャックテーブル１３３を９０度回転させ、第１の方向と直交する第２の方向のストリートに溝Ｄ１を形成する。全てのストリートに溝Ｄ１が形成されると、溝形成工程は終了する。

溝形成工程の次に、保護テープ貼着工程（ステップＳＴ２）を行う。保護テープ貼着工程では、既知の貼り替え装置（不図示）を用いてウェーハＷの表面Ｗ１に保護テープＴ２を貼着させる（図７参照）。この保護テープＴ２により表面Ｗ１側は保護されるので、研削工程において表面Ｗ１側のデバイスの破損を抑制できる。なお、保護テープＴ２の貼着工程に前後して、ウェーハＷの裏面Ｗ２に貼着されたダイシングテープＴ１は剥離される。ウェーハＷの表面Ｗ１に保護テープＴ２が貼着されると、保護テープ貼着工程は終了する。

保護テープ貼着工程に続いて、研削装置２を用いて研削工程（ステップＳＴ３）を行う。研削工程では、溝Ｄ１が表出されるようにウェーハＷの裏面Ｗ２側を研削し、ウェーハＷを各チップに分離する。図７は、本実施の形態の研削工程においてウェーハＷの裏面Ｗ２側が研削される様子を示す断面模式図である。

まず、保護テープＴ２を介してウェーハＷの表面Ｗ１をチャックテーブル２３２に吸着させ、チャックテーブル２３２を研削位置に移動させる。研削位置では、ウェーハＷの裏面Ｗ２の一部にハイトゲージ２１１の接触子２１２が接触され、ウェーハＷの厚みが測定される。図７Ａに示すように、研削ホイール２４４を高速回転させてウェーハＷの裏面Ｗ２に研削砥石２４３を押し当てれば、ウェーハＷの裏面Ｗ２側は研削される。

研削工程において、ウェーハＷの厚みはハイトゲージ２１１によりリアルタイムにモニタされる。図７Ｂに示すように、ウェーハＷがチップの仕上げ厚みｔまで研削されると、研削ユニット２４による研削は停止されてウェーハ研削工程は終了する。ウェーハＷは、溝形成工程においてチップの仕上げ厚みｔより深い溝Ｄ１を形成されているので、チップの仕上げ厚みｔまで研削されると溝Ｄ１が表出されて各チップに分離される。ウェーハＷの研削工程は、砥粒径が粗い研削砥石を用いる粗研削と、砥粒径が細かい研削砥石を用いる仕上げ研削とを組み合わせて行うのが望ましい。

研削工程の後に、接着フィルム貼着工程（ステップＳＴ４）及び保護テープ剥離工程（ステップＳＴ５）を行う。接着フィルム貼着工程及び保護テープ剥離工程は、例えば、既知の貼り替え装置（不図示）を用いて行うことができる。接着フィルム貼着工程では、研削後のウェーハＷの裏面Ｗ３に接着フィルムＤＡＦを押圧、加熱して貼着させた後に、接着フィルムＤＡＦの底面ＤＡＦ２にエキスパンドテープＴ３を貼着させる（図８参照）。接着フィルムＤＡＦとしては、例えば、アクリル系の接着フィルムや、ポリイミド系の接着フィルムを用いることができる。接着フィルムＤＡＦとエキスパンドテープＴ３とは、あらかじめ積層された状態でウェーハＷに貼着させても良い。ウェーハＷの裏面Ｗ３側に接着フィルムＤＡＦ及びエキスパンドテープＴ３が貼着されると、接着フィルム貼着工程は終了する。保護テープ剥離工程では、ウェーハＷの表面Ｗ１に貼着された保護テープＴ２を剥離する。保護テープＴ２が剥離されると、保護テープ剥離工程は終了する。

保護テープ剥離工程の次に、レーザー加工装置３を用いてレーザー光線照射工程（ステップＳＴ６）を行う。レーザー光線照射工程では、接着フィルムＤＡＦの底面ＤＡＦ２の近傍に集光点を位置付けるようにレーザー光線を照射して、接着フィルムＤＡＦをアブレーション加工する。図８は、本実施の形態のレーザー光線照射工程において接着フィルムＤＡＦがアブレーション加工される様子を示す断面模式図である。図８Ｂは、図８Ａの一部を拡大して示しており、図８Ｃ及び図８Ｄは、図８Ｂをさらに拡大して示している。

図８Ａ及び図８Ｂに示すように、ウェーハＷの裏面Ｗ３には接着フィルムＤＡＦが貼着されており、接着フィルムＤＡＦの底面ＤＡＦ２には、さらにエキスパンドテープＴ３が貼着されている。エキスパンドテープＴ３は、粘着層Ｔ３ａとテープ基材Ｔ３ｂとの積層構造を有しており、粘着層Ｔ３ａは、接着フィルムＤＡＦの底面ＤＡＦ２に接触されている。

レーザー光線照射工程においては、まず、接着フィルムＤＡＦ及びエキスパンドテープＴ３を介してウェーハＷの裏面Ｗ３をチャックテーブル３５に吸着させ、接着フィルムＤＡＦの加工予定ラインにレーザー加工ユニット３４の加工ヘッド３４１を位置合わせする。加工予定ラインは、各チップに合わせて接着フィルムを破断できるように、ウェーハＷの溝Ｄ１（すなわち、ストリート）に対応して設定される。加工予定ラインへの位置合わせは、テーブル移動機構３３、及びθテーブル３５１で行われる（図３参照）。位置合わせ後には、接着フィルムＤＡＦに吸収される波長のレーザー光線Ｌを発振器３４２で発振させ、加工ヘッド３４１から接着フィルムＤＡＦに向けて照射させる。

図８Ａに示すように、レーザー光線Ｌは、加工ヘッド３４１の光学系で集光され、ウェーハＷの溝Ｄ１の隙間から露出される接着フィルムＤＡＦの上面ＤＡＦ１に照射される。このとき、接着フィルムＤＡＦの上面ＤＡＦ１にレーザー光線Ｌを集光させると、上面ＤＡＦ１のアブレーションでデブリが飛散され、デバイスの品質を低下させる恐れがある。そこで、本実施の形態の加工方法では、図８Ｂに示すように、接着フィルムＤＡＦの底面ＤＡＦ２の近傍にレーザー光線Ｌを集光させる。

具体的には、底面ＤＡＦ２の近傍においてアブレーション加工可能なパワー密度を有するレーザー光線Ｌを照射させる。また、接着フィルムＤＡＦの上面ＤＡＦ１においてアブレーションの抑制される（アブレーションされにくい）パワー密度を有するレーザー光線Ｌを照射させる。レーザー光線Ｌのパワー密度の調整は、例えば、発振器３４２のパワーや加工ヘッド３４１の光学系を調整することで行われる。

このようなパワー密度のレーザー光線Ｌを照射すれば、底面ＤＡＦ２の近傍で接着フィルムＤＡＦはアブレーションされ、上面ＤＡＦ１でのアブレーションは抑制されるので、デブリの発生を防止しつつ、破断の起点となる加工領域を形成できる。ここで、レーザー光線Ｌの集光点は、破断の起点となる加工領域を適切に形成できれば接着フィルムＤＡＦの内部に位置付けられなくとも良い。例えば、レーザー光線Ｌの集光点を、エキスパンドテープＴ３の内部（接着層Ｔ３ａなど）に位置付けるようにしても良い。つまり、レーザー光線Ｌの集光される底面ＤＡＦ２の近傍には、接着フィルムＤＡＦとエキスパンドテープＴ３との境界領域や、エキスパンドテープＴ３の接着層Ｔ３ａなどが含まれる。

図８Ｃは、レーザー光線Ｌの集光点Ｌ１を接着フィルムＤＡＦの内部に位置付けた状態を模式的に示しており、図８Ｄは、レーザー光線Ｌの集光点Ｌ１を接着フィルムＤＡＦとエキスパンドテープＴ３との境界領域に位置付けた状態を模式的に示している。いずれの場合においても、レーザー光線Ｌは、集光点Ｌ１においてアブレーション加工可能なパワー密度を有し、接着フィルムＤＡＦの上面のスポットＬ２においてアブレーションされにくいパワー密度を有する。

このようなレーザー光線Ｌの照射を開始させると共に、テーブル移動機構３３によりチャックテーブル３５をＸ軸方向に加工送りさせる。これにより、接着フィルムＤＡＦは加工予定ラインに沿ってアブレーション加工され、第１の方向に延びる加工領域（領域）Ａ１が形成される。続いて、チャックテーブル３５はＹ軸方向に割出送りされ、隣接する加工予定ラインに加工領域Ａ１が形成される。この動作が繰り返されることで、第１の方向に延びる全ての加工予定ラインに加工領域Ａ１が形成される。その後、θテーブル３５１でチャックテーブル３５を９０度回転させ、第１の方向と直交する第２の方向に延びる加工予定ラインに沿って加工領域Ａ１を形成する。全ての加工予定ラインに対応する加工領域Ａ１が形成されると、レーザー光線照射工程は終了する。

レーザー光線照射工程の後に、拡張装置４を用いて接着フィルム破断工程（ステップＳＴ７）を行う。接着フィルム破断工程では、エキスパンドテープＴ３を拡張し、アブレーション加工された加工領域Ａ１を起点に接着フィルムＤＡＦを破断する。図９は、接着フィルム破断工程において接着フィルムＤＡＦが破断される様子を示す断面模式図である。

まず、拡張装置４の環状テーブル４３にフレームＦを載置し、各クランプ部４３２でフレームＦを挟持固定させる。そうすると、図９Ａに示すように、拡張ドラム４２の上端部はウェーハＷの外縁部とフレームＦの内縁部との間に位置付けられ、エキスパンドテープＴ３に当接される。その後、昇降機構４１１（図４参照）で環状テーブル４３を下降させると、図９Ｂに示すように、拡張ドラム４２は環状テーブル４３に対して相対的に上昇され、エキスパンドテープＴ３は拡張ドラム４２によって上方に押し上げられる。

エキスパンドテープＴ３が上方に押し上げられて拡張されると、アブレーション加工で形成された加工領域Ａ１には左右の引張力が作用して、接着フィルムＤＡＦは加工領域Ａ１を起点に破断される。加工領域Ａ１は各チップに対応するように形成されているので、加工領域Ａ１を起点に接着フィルムＤＡＦを破断させることで裏面Ｗ３に接着フィルムＤＡＦが貼着されたチップＣが完成される。接着フィルムＤＡＦが貼着された状態の各チップＣは、ピックアップコレット４４で吸着されてエキスパンドテープＴ３から剥離される。以上により、接着フィルム破断工程は終了する。

以上のように、本実施の形態の加工方法では、レーザー光線照射工程において、接着フィルムＤＡＦの底面ＤＡＦ２の近傍の集光点で接着フィルムＤＡＦをアブレーション加工可能なパワー密度を有し、接着フィルムＤＡＦの上面ＤＡＦ１において接着フィルムのアブレーションを抑えたパワー密度を有するレーザー光線Ｌを照射するので、上面ＤＡＦ１でのアブレーションを抑制してデブリの発生を防ぎつつ、接着フィルムＤＡＦの底面ＤＡＦ２側をアブレーション加工して適切に分断できる。

（実施例）
本実施例では、上記実施の形態に示す加工方法の有効性を確認するために行った具体例を説明する。ただし、本発明の構成は、実施例の記載に限定されるものではない。

本実施例では、上記実施の形態のレーザー光線照射工程を想定し、接着フィルムとエキスパンドテープとの積層構造に対して接着フィルム側からレーザー光線を照射して、接着フィルムをアブレーション加工した。接着フィルムとして、厚さが６０μｍのアクリル系接着フィルムを用いた。レーザー光線は、接着フィルムの底面近傍においてアブレーション加工可能なパワー密度となり、接着フィルムの上面においてアブレーションが十分に抑制されるパワー密度となるように制御した。

具体的には、波長が３５５ｎｍ、平均出力が１．６Ｗ、繰り返し周波数が５０ｋＨｚ、パルスエネルギーが３．２×１０^−５Ｊのレーザー光線を、接着フィルムの底面近傍に集光させた。底面近傍の集光点でのビーム径を１４μｍとし、接着フィルム上面でのビーム径を２４μｍとした。集光点でのパワー密度は約２０Ｊ／ｃｍ^２であり、接着フィルム上面でのパワー密度は約７Ｊ／ｃｍ^２であった。このようなレーザー光線で加工された接着フィルムは、上面において殆どアブレーションされておらず、デブリの発生は十分に抑制されていた。一方、接着フィルムの底面近傍では適切にアブレーション加工されており、エキスパンドテープを拡張させることでアブレーション加工された加工領域を起点に接着フィルムを分断することができた。

なお、本発明は上記実施の形態及び実施例の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施の形態では、工程毎に異なる装置を用いているが、複数の工程を行うことが可能な複数の機能を備える装置を用いるようにしても良い。

その他、上記実施の形態に係る構成、方法などは、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

本発明は、ウェーハに貼着される接着フィルムを各チップに合わせて分断する加工方法として有用である。

１ 切削装置
２ 研削装置
３ レーザー加工装置
４ 拡張装置
１６ ブレードユニット
３４ レーザー加工ユニット
３５ チャックテーブル
４２ 拡張ドラム
４３ 環状テーブル
１３３ チャックテーブル
１６１ 切削ブレード
２１１ ハイトゲージ
２１２ 接触子
２３２ チャックテーブル
２４３ 研削砥石
２４４ 研削ホイール
３４１ 加工ヘッド
４３２ クランプ部
Ａ１ 加工領域（領域）
Ｃ チップ
Ｄ１ 溝
ＤＡＦ 接着フィルム
ＤＡＦ１ 上面
ＤＡＦ２ 底面
Ｆ フレーム
Ｌ レーザー光線
Ｌ１ 集光点
Ｌ２ スポット
Ｔ１ ダイシングテープ
Ｔ２ 保護テープ
Ｔ３ エキスパンドテープ
Ｔ３ａ 粘着層
Ｔ３ｂ テープ基材
Ｗ ウェーハ
Ｗ１ 表面
Ｗ２，Ｗ３ 裏面

Claims (1)

1. ウェーハの表面から分割予定ラインに沿ってチップの仕上げ厚みよりも深い溝を形成する溝形成工程と、
   前記溝形成工程の後に、前記溝が形成されたウェーハの表面に保護テープを貼着する保護テープ貼着工程と、
   前記保護テープ貼着工程を実施後に、ウェーハの裏面を研削して裏面に前記溝を表出させウェーハを個々のチップに分離する研削工程と、
   前記研削工程を実施後に、個々のチップに分離されたウェーハの裏面に接着フィルムを貼着し次いで該接着フィルムの裏面にエキスパンドテープを貼着する貼着工程と、
   前記貼着工程を実施後に、前記保護テープを剥離する保護テープ剥離工程と、
   前記保護テープ剥離工程を実施後に、チップ間に露出した前記接着フィルム側から前記接着フィルムの底面近傍に集光点を位置づけて、前記接着フィルムが吸収する波長のレーザー光線を照射してアブレーション加工を施すレーザー光線照射工程と、
   前記レーザー光線照射工程を実施後に、前記エキスパンドテープを拡張して前記接着フィルムに張力を作用せしめ、前記接着フィルムのアブレーション加工した領域を破断の起点として前記接着フィルムを個々のデバイスに沿って破断する接着フィルム破断工程と、から構成され、
   前記レーザー光線は、前記集光点が位置づけられる前記接着フィルムの底面近傍においてアブレーション加工可能で且つ前記接着フィルム上面においては接着フィルムのアブレーションを抑えたパワー密度であることを特徴とする加工方法。

Images